Alumiinium on pakendis, transpordis, ehituses, elektroonikas ja taastuvenergias ette nähtud igal korral samal põhjusel: see tagab kasuliku tugevuse ja juhtivuse ligikaudu kolmandiku terase kaalust.
Miks sobib alumiinium korraga nii paljudele rakendustele?
Alumiinium ühendab endas umbes 2,70 g/cm3 tiheduse, hea soojus- ja elektrijuhtivuse, ise-uueneva oksiidkile ja suure praagi väärtuse. Need neli omadust selgitavad, miks sama metall on joogipurgis, aknaraamis, aku korpuses ja päikesepatarei paigaldussiinis. Kaitsev oksiidikiht moodustub õhu käes mõne sekundiga ja moodustub uuesti pärast kriimustamist, nii et enamik välistingimustes kasutatavaid alumiiniumosi ei vaja plaatimist ega galvaanilist katmist. Kaalulangetamine on teine tegur: iga sõidukilt või fassaadilt eemaldatud kilogramm vähendab koormust, mida selle taga olev konstruktsioon peab kandma, mis omakorda võimaldab väiksemaid mootoreid, õhemaid vundamente ja kergemaid käsitsemisseadmeid.
Pakend: joogipurgid, foolium ja sulgurid
Jäigad pakendid on üks suurimaid ühtseid valtsitud alumiiniumi turge. Purgikorpused joonistatakse ja seina-triigitakse kõvasti 3104 või 3004 lehelt ning seejärel kaelustatakse, kaaned ja sakid tembeldatakse aga alates 5182, nii et poolitusjoon avaneb puhtalt, ilma rebenemata. Seina paksust mõõdetakse millimeetri murdosades, mis on praktiline, kuna materjali töö{6}}kõveneb joonistamise ajal etteaimatavalt. Konverterid rullivad fooliumiklassid, nagu 8011 ja 8079, umbes 0,006 mm-ni toidu- ja farmaatsiakatte jaoks.
Madal tihedus vähendab transpordi kütuse- ja veokulusid konteineri kohta.
Kõrge soojusjuhtivus jahutab joogi kiiremini kui klaaspudel.
Läbipaistmatu metallsein blokeerib valguse, mis halvendab maitset ja vitamiine.
Tihedad sulgemistolerantsid võimaldavad kiiret-täitmisjoont ja hõlpsat-avatud otsi.
Suletud-ahela kogumine tagastab kasutatud purgid prügilasse ladestamise asemel tootmistsüklisse.
Transport: elektrisõidukid ja kergkonstruktsioonid
Akuga elektrisõidukitel kasutatakse alumiiniumi korpuses-valget värvi-, akus ja termoahelas. Pressitud 6061-T6 ja 6063-T6 profiilid moodustavad külgmised siinid ja risttalad, mis kannavad kokkupõrkekoormust ümber paki, samas kui 5754 ja 5182 lehte kasutatakse pakendi kaane ja kerealuse varjestuse jaoks, kuna need ühendavad tugevuse hea vormitavuse ja keevitatavusega. Siinid ja klemmiplaadid on valmistatud juhtide klassidest nagu 1050 ja 1350, mille juhtivus üle 60% IACS hoiab takistuskadu kõrgel voolul madalal. Külmplaadid ja jahutusradiaatorid on ekstrudeeritud 6063-st, nii et jahutuskanalid moodustuvad ühe käiguga ja neid töödeldakse ainult seal, kus on vaja tihenduspinda. Rööbas- ja tarbesõidukitel kehtib sama loogika kerepaneelide, pakiraamide ja radiaatoriraamide puhul, kus ülesvoolu säästev kaal võimaldab sama telje piires suuremat kandevõimet.
Ehitus ja ehitus: aknad, kardinad ja katusekatted
Akna- ja kardinaseinasüsteemides domineerivad 6063-T5 või 6063-T6 arhitektuursed väljapressimised. Sulam sobib eredalt anodeeritud või pulbervärvitud{14}}viimistlusega, hoiab läbi keeruliste profiilide kitsad tolerantsid ja pakub piisavalt tugevust suurte vahemike jaoks. Sise- ja välisprofiili vahelisest polüamiid- või polüuretaansillast moodustuvad termilised katkestused katkestavad soojusteed, nii et ruumipoolsel pinnal ei teki kondensatsiooni. Voodri- ja katuseplekk on tavaliselt 3003, 3105 või 5005 vahemikus H14 kuni H24, mis on valitud vormitavuse ja pikaajalise ilmastikukindluse järgi. Anodeeritud viimistlusmaterjalid klassifitseeritakse kile paksuse ja tihenduskvaliteedi järgi ning värvitud süsteemid vabastatakse enne tarnimist katte paksuse, nakkuvuse ja löökide vastu.
Elektroonika, soojusjuhtimine ja päikeseenergia
Tarbeelektroonika kasutab raamide, korpuste ja soojuse hajutamiseks alumiiniumi. Šassii ja keskmised{1}}raamid on töödeldud 6061 või muust 6000-seeria ekstrusioonist ning 7075 on reserveeritud hingedele ja konstruktsioonidetailidele, mis vajavad suuremat tugevust. Soojusjaoturid ja aurukambri kestad on valmistatud 1050 või 1060 lehest, kuna kõrge puhtusastmega{15}}juht juhib soojust protsessorist eemale minimaalse termilise gradiendiga. Fotogalvaanika puhul pressitakse paneelide raamid välja 6063-T5 või 6063-T6 ja anodeeritakse välitöödeks, samas kui paigaldussiinid ja klambrid kasutavad 6005A-T6, kus on vaja suuremat jäikust. Riiulid on tavaliselt projekteeritud standardsete konstruktsiooniprofiilide ümber, nii et paigaldamine viil- ja lamekatustele jääb lihtsaks ja korratavaks.
Sulamiperekonna sobitamine rakendusega
Sulami seeria näitab, milline omadus on optimeeritud. Valik algab tavaliselt protsessist, olgu see siis joonistamine, painutamine, töötlemine või keevitamine, ja seejärel teeninduskeskkonnast.
| seeria | Peamine täiendus | Tüüpilised rakendused | Märkmed |
|---|---|---|---|
| 1xxx | Puudub (99,0%+ alumiinium) | Kile, siinid, soojusjaoturid, helkurid | Suurim juhtivus, madal tugevus |
| 3xxx | Mangaan | Purgi kereplekk, katuseplekk, soojusvahetid | Mõõdukas tugevus hea vormitavusega |
| 5xxx | Magneesium | Sõidukite paneelid, pakendikaaned, merekonstruktsioonid | Hea keevitatavus ja korrosioonikindlus |
| 6xxx | Magneesium ja räni | Aknaprofiilid, PV raamid, jahutusradiaatorid | Ekstrudeeritav ja kuum{0}}töödeldud |
| 7xxx | Tsink vase ja magneesiumiga | Väga{0}}tugevad konstruktsiooniosad | Suurim tugevus, madalam korrosioonikindlus |
Nende toodete tarnimist reguleerivad standardid hõlmavad ASTM B209 lehtede ja plaatide jaoks, EN 573-3 keemilise koostise jaoks, EN 485-2 lehtede mehaaniliste omaduste kohta, ISO 6361 sepistatud lehtede ja ribade jaoks ning GB/T 3880 veski tarnimiseks Hiina turule. Sulami, temperamendi, standardi ja mõõtmete koos määramine kõrvaldab suurema osa ebaselgust, mis muidu põhjustab partiide tagasilükkamist või osani, mida ei saa moodustada.
Korduma kippuvad küsimused
K: Millist alumiiniumisulamit kasutatakse aknaraamide jaoks?
T5 või T6 temperiga 6063 on tavaline valik, kuna see ekstrudeerub keerukateks õõnesprofiilideks ja omandab vastupidava anodeeritud või värvitud viimistluse.
K: Millest on valmistatud alumiiniumist joogipurgid?
Korpus on joonistatud ja seina{0}}triigitud 3104 või 3004 lehelt ning kaas ja sakk on tembeldatud alates 5182, nii et kriipsjoon rebeneb ettearvatavalt.
K: Miks kasutatakse elektrisõidukite akude korpustes alumiiniumi?
Ekstrudeeritud profiilid 6061 või 6063 neelavad kokkupõrke energiat, aitavad hallata pakendi temperatuuri ja vähendavad sõiduki raskust.
K: Milline materjal on jahutusradiaatori jaoks parem, 6063 või 1050?
6063 pressitakse välja, kui valamu peab olema ka struktuurne ja anodeeritud, samas kui 1050 ja 1060 leht- või ribimaterjalid valitakse siis, kui prioriteet on maksimaalne soojusjuhtivus.
K: Kuidas kasutatakse alumiiniumi päikeseenergiasüsteemides?
Paneeliraamid on ekstrudeeritud 6063-T5 või 6063-T6 ja anodeeritud, samas kui paigaldussiinid, klambrid ja maandusriistvara kasutavad sarnaseid suurema jäikusega ekstrusioone, kui vahekaugused on pikad.
K: Kas alumiiniumi saab korduvalt uuteks toodeteks ringlusse võtta?
Jah. Alumiiniumi sulatatakse ümber ilma oma metalliomadusi kaotamata ja tööstuse arvud väidavad tavaliselt, et ümbersulatamiseks kulub umbes 5% maagist primaarse metalli tootmiseks vajalikust energiast.
